JP2009248822A - 蓄電量制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の不要な蓄電及び放電を行うことなく、ＥＶモードでの走行可能距離を必要に応じて長距離化可能な蓄電量制御装置を提供する。
【解決手段】充電量制御装置７０は、ハイブリッド車両のＥＶモードでの走行開始前に、ＥＶモード航続要求距離を取得し、取得した要求走行距離に基づき目標充電量を算出する目標充電量算出部７１を備える。また、充電量制御装置７０は、ハイブリッド車両のＥＶモードでの走行開始前に、高圧バッテリ３０の充電量が目標充電量となるように充電制御する充電制御部７３及び走行制御部７４を備える。これにより、ＥＶモード航続要求距離が長い場合であっても、その長い要求走行距離を走行することができるだけの必要十分な充電量が事前に高圧バッテリ３０に蓄電されるようになり、ハイブリッド車両は、ＥＶモードにて要求走行距離を走行することができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力発生源としてモータジェネレータのみを使用して走行可能なハイブリッド車両の蓄電量制御装置に関する。

動力発生源としてモータジェネレータ（回転電機）のみを使用するＥＶモードにて走行可能なハイブリッド車両が知られている。ちなみに、ＥＶモードでは、高圧バッテリ（蓄電装置）に充電された電力がモータジェネレータに供給されている。ハイブリッド車両は、ＥＶモードに設定されると、エンジンを停止するとともにモータジェネレータのみで走行する。そのため、ハイブリッド車両の運転者は、例えば深夜や早朝に住宅密集地を走行する際や屋内駐車場に駐車する際などに、ＥＶモードに設定することで、騒音を低減することができるようになったり屋内駐車場内に排気ガスを放出させないようにすることができるようになったりする。

ここで、高圧バッテリの充電量に対しては、高圧バッテリが過充電状態となる充電量よりも低い上限充電量、高圧バッテリが過放電状態となる充電量よりも高い下限充電量、並びに、上限充電量及び下限充電量の間の値である高圧バッテリの基準充電量（デフォルト値）がそれぞれ定められている。そして、ハイブリッド車両は、エンジン及びモータジェネレータを用いて走行するＨＶモード、上記ＥＶモード、エンジンのみで走行するモードを適宜切り替えることにより、高圧バッテリの充電量が基準充電量を中心として上限充電量及び下限充電量の間に収まるように充電制御を行っている。これにより、高圧バッテリの長寿命化が図られている。
特開２００７−６２６４０号公報

ところで、ＥＶモードにて長距離を走行するよう要求される（要求走行距離が長い）場合が考えられる。この場合、高圧バッテリの充電量を上限充電量に制限していては、こうした要求に応えることは難しいこともある。

この要求に対し、ＥＶモードでの走行可能距離を長くするには、例えば特許文献１に記載の技術に基づき、目的地における高圧バッテリの充電量の制御目標値を、上限充電量を超えて可変に設定可能とすることが考えられる。

しかしながら、この場合、満充電状態となるまで高圧バッテリを一旦充電した後、ＥＶモードで走行することにより高圧バッテリの現在の充電量が制御目標値となるまで電気エネルギーを消費する。そして、高圧バッテリの現在の充電量が制御目標値となると、その後はその制御目標値となるよう、エンジン及びモータジェネレータを利用するＨＶモードとなり、高圧バッテリの充放電が不要に行われることになってしまう。これは、上記文献１が、目的地における高圧バッテリの充電状態を目標としていることに起因する。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電装置の不要な蓄電及び放電を行うことなく、ＥＶモードでの走行可能距離を必要に応じて長距離化可能な蓄電量制御装置を提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の駆動軸を駆動する動力を発生する動力発生源として内燃機関及び回転電機を備えるとともに、この回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置を備え、前記動力発生源として前記回転電機のみを使用して走行するＥＶモードで走行可能なハイブリッド車両に用いられ、前記車両のＥＶモードでの走行前に、ＥＶモードでの要求走行距離を取得し、取得した要求走行距離に基づいて目標蓄電量を算出する目標蓄電量算出部と、前記蓄電装置の蓄電量が前記目標蓄電量となるように蓄電制御を行う蓄電制御部とを備えることを特徴とする。

上記構成では、まず、目標蓄電量算出部によって、車両のＥＶモードでの走行前に、ＥＶモードでの要求走行距離が取得され、その要求走行距離に基づいて目標蓄電量が算出される。次に、蓄電制御部によって、蓄電装置の蓄電量が目標蓄電量となるように蓄電制御が行われる。これにより、ＥＶモードでの要求走行距離が長い場合であっても、その長い要求走行距離を走行することができるだけの必要十分な蓄電量となるように蓄電装置の蓄電量が制御されるようになり、ハイブリッド車両は、ＥＶモードにて要求走行距離を走行することができるようになる。このように、ＥＶモードでの走行可能距離を必要に応じて長距離化することができるようになる。

目標蓄電量の算出に際し必要となる要求走行距離を目標蓄電量算出部が取得する手段は任意である。例えば請求項２に記載の発明のように、前記ＥＶモードでの要求走行距離を入力する入力手段を備え、前記目標蓄電量算出部は、前記入力手段によって入力された要求走行距離に基づいて目標蓄電量を算出してもよい。なお、その際、請求項３に記載の発明のように、前記入力手段には、前記要求走行距離が数値によって入力されることとしてもよく、あるいは、請求項４に記載の発明のように、前記入力手段には、互いに異なる要求走行距離の程度を示す複数の選択肢が設けられており、前記目標蓄電量算出部は、前記入力手段に設けられている複数の選択肢と要求走行距離との対応関係を記憶しており、この対応関係と入力手段において選択された選択肢とに基づいて要求走行距離を取得することとしてもよい。

ただし、上記請求項３あるいは請求項４に記載の構成では、当該装置の使用者によって、要求走行距離として見込み違いの数値が入力されてしまったり、見込み違いの選択肢が選択されてしまったりすることもある。その点、請求項５に記載の発明のように、前記ＥＶモードでの要求走行区間を入力する入力手段、及び、地図情報を記憶保持する記憶保持手段を備え、前記目標蓄電量算出部は、前記入力手段によって入力された要求走行区間から前記地図情報に基づいて要求走行距離を算出し、この要求走行距離に基づいて目標蓄電量を算出することが望ましい。これにより、目標蓄電量算出部は要求走行距離をより正確に取得することができるようになり、必要十分な蓄電量をより適切に蓄電装置に蓄電することができるようになる。

なお、請求項６に記載の発明のように、前記ＥＶモードでの走行可能な距離を当該装置の使用者が視認可能に表示する表示手段を備えることとしてもよい。これにより、当該装置の使用者は、ＥＶモードでの走行可能な距離を視認することができるようになる。

請求項７に記載の発明では、前記蓄電装置の蓄電量に対して、前記蓄電装置が過蓄電状態となる蓄電量よりも低い上限値が定められており、前記蓄電制御部は、前記目標蓄電量が前記上限値を上回っていても、前記蓄電装置の蓄電量が前記目標蓄電量となるように蓄電制御を行う。このように、上限値を超えて目標蓄電量を設定できるようにすれば、ＥＶモードでの走行可能距離を特に長距離化することができるようになる。

請求項８に記載の発明は、前記蓄電装置の蓄電量に対して、前記蓄電装置が過放電状態となる蓄電量よりも高い下限値が定められており、前記ＥＶモードでの走行の目的地を取得する目的地取得手段と、その目的地までの残りの距離を逐次算出する残距離算出手段とをさらに備え、前記蓄電制御部は、前記蓄電装置の蓄電量が前記下限値を下回った場合であっても、前記残距離算出手段が算出した距離と前記蓄電装置の蓄電量から推定できるＥＶモードでの走行可能距離とを比較して、ＥＶモードで前記目的地に到達可能であると判断したことに基づいて、前記回転電機への電力供給を継続させてＥＶモードでの走行を継続させることを特徴とする。

蓄電量制御装置としてのこのような構成では、車両は、ＨＶモードでの走行に切り換えられることなく、ＥＶモードでの走行を維持したまま目的地に到達することになる。そのため、目的地付近で騒音を発生させることを低減することができるようになる。なお、この構成の場合、蓄電装置の蓄電量が一時的に下限値よりも低下することになるが、ハイブリッド車両が、外部電源から電力の供給を受けることが可能な、いわゆるプラグインハイブリッド車両である場合、目的地が外部電源を供給可能な場所（たとえば自宅）であれば、その外部電源から電力の供給を受けることにより、迅速に、蓄電量を下限値以上とすることができる。また、プラグインハイブリッド車両でなくても、次回の走行時に、ＨＶモードで走行すれば、蓄電量を下限値以上まで回復させることはできる。

また、請求項９に記載の発明では、前記蓄電装置は、前記車両外の外部電源から電力の供給を受けることが可能であり、前記蓄電制御部は、前記外部電源からの電力供給時に前記蓄電装置の蓄電量を監視しつつ、この蓄電量が前記目標蓄電量になったことに基づいて、前記外部電源からの電力供給による蓄電を停止することとした。これにより、外部電源から電力の供給を受けるため、車両が停車していても、蓄電装置の蓄電量を目標蓄電量とすることができるようになる。なお、外部電源としては一般家庭用電源を採用することが望ましい。

以下、本発明に係る蓄電量制御装置の一実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、本実施の形態は、高圧バッテリの充電量を制御する充電量制御装置として具体化されており、図１は、本実施の形態の全体構成を示すブロック図である。はじめに、この図１を参照しつつ充電量制御装置について説明する。

本実施の形態では、蓄電量制御装置はハイブリッド車両に搭載される。このハイブリッド車両は、図１に示す内燃機関１０及び回転電機２０を備える。これら内燃機関１０および回転電機２０は、ハイブリッド車両の駆動軸を駆動する動力を発生する動力発生源である。また、回転電機２０は、モータ及び発電機として機能するものであり、モータとして機能するときに上述の動力発生源となる。

そして、ハイブリッド車両は、動力発生源として回転電機２０のみを使用して走行するＥＶモードにて走行可能であるとともに、ＨＶモードでも走行可能である。このＨＶモードは、動力発生源として内燃機関１０を主として使用しつつ、適宜、回転電機２０も使用する走行モードである。

また、ハイブリッド車両は、回転電機２０との間で電力の授受を行う高圧バッテリ（蓄電装置）３０と、この高圧バッテリ３０を充電するための電力を供給する充電ラインを切り換える充電ライン切替装置４０と、車両外の外部電源（例えば一般家庭用電源）に接続されるプラグインコネクタ５０とを備える。

上記高圧バッテリ３０は、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池が多数直列に接続されて構成されるものであり、回転電機２０が動力発生源となるときに電力を供給する。ここで、高圧バッテリ３０の充電ラインがプラグインコネクタ５０に設定されているときには、高圧バッテリ３０は、外部電源に接続されたプラグインコネクタ５０を介して電力の供給を受け、充電される。一方、高圧バッテリ３０の充電ラインが回転電機２０に設定されているときには、ＨＶモードにて走行することで、回生制動やエンジンの駆動力によって回転電機２０にて電力を発生させる。そして、高圧バッテリ３０は回転電機２０から電力の供給を受け充電される。このように、本実施の形態では、ハイブリッド車両としていわゆるプラグイン車両が採用され、充電量制御装置７０は、このハイブリッド車両に搭載される。

充電量制御装置７０には、図１に示されるように、ＥＶモード航続可能距離表示部（以下、単に表示部と記載、特許請求の範囲の表示手段に相当）６１、ＥＶモード航続要求走行距離入力部（以下、単に入力部と記載、特許請求の範囲の入力手段に相当）６２、ＥＶモード準備開始スイッチ６３、及び、ＥＶモード走行開始スイッチ６４が接続される。

ここで、表示部６１は例えばディスプレイ等によって構成される。表示部６１には、充電量制御装置７０によってＥＶモード航続可能距離が逐次表示される。なお、ＥＶモード航続可能距離とは、高圧バッテリ３０の現在の充電量を用いることでＥＶモードにて走行することのできる距離である。そしてハイブリッド車両の使用者は、この表示部６１を通じて、ＥＶモード航続可能距離を視認することができる。

また、入力部６２は数値入力が可能なものであり、ハイブリッド車両の使用者による手動操作によって、ＥＶモード要求走行距離（以下、単に要求走行距離と記載）が具体的な数値にて入力される。なお、要求走行距離とは、ハイブリッド車両をＥＶモードにて走行させたい距離である。この要求走行距離が入力部６２に入力されると、入力部６２は、この入力された要求走行距離を充電量制御装置７０（詳しくは目標充電量算出部７１）に出力する。

また、ハイブリッド車両の使用者は、上記ＥＶモード準備開始スイッチ６３のオン操作によって、充電量制御装置７０に対し準備開始指示を与えることができる。充電量制御装置７０は、この準備開始指示を受信すると、高圧バッテリ３０の充電を開始する。なお、一旦オン操作されると、ＥＶモード準備開始スイッチ６３は、後述の走行制御部７４によって解除されるまでオン状態を維持する。

また、ハイブリッド車両の使用者によって、上記ＥＶモード走行開始スイッチ６４のオン操作によって、充電量制御装置７０（詳しくは走行制御部７４）に対し、ＥＶモードでの走行開始指示を与えることができる。充電量制御装置７０は、この走行開始指示を受信すると、ＥＶモードでの走行を開始する。なお、一旦オン操作されると、ＥＶモード走行開始スイッチ６４は、走行制御部７４によって解除されるまでオン状態を維持する。

また、図１に示されるように、充電量制御装置７０は、目標充電量算出部７１、充電量検出部７２、充電制御部７３及び走行制御部７４を備える。

詳しくは、目標充電量算出部７１は、ハイブリッド車両のＥＶモードでの走行開始前に、ＥＶモードでの要求走行距離を入力部６２から取得し、この取得した要求走行距離に基づいて、高圧バッテリ３０の目標充電量を算出する。具体的には、目標充電量算出部７１は、高圧バッテリ３０の目標充電量を算出するに当たり例えば下式（１）を用いる。そして、目標充電量算出部７１は、下式（１）にて算出した目標充電量を基準充電量と比較し、目標充電量が基準充電量以上であると判断するとき、高圧バッテリ３０の現在の充電量の制御目標値として、この目標充電量を充電制御部７３に出力（設定）する。一方、目標充電量が基準充電量未満であると判断するとき、高圧バッテリ３０の現在の充電量の制御目標値として、この目標充電量ではなく、基準充電量を充電制御部７３に出力（設定）する。
目標充電量＝要求走行距離／充電量１％当たりのＥＶモードでの走行距離＋下限充電量・・・（１）
ここで、上式（１）において、「充電量１％当たりのＥＶモードでの走行距離」は、高圧バッテリ３０の充電量が１％低下する間にＥＶモードにて走行可能な距離である。また、上式（１）において、「下限充電量」とは、高圧バッテリ３０が過放電状態となる充電量よりも高く設定された値である。なお、こうした「充電量１％当たりのＥＶモードでの走行距離」や「下限充電量」は車両毎の特性に依存する。

充電量検出部７２は、高圧バッテリ３０の現在の充電量を連続的に検出するとともに、その検出した高圧バッテリ３０の現在の充電量を上記目標充電量算出部７１及び充電制御部７３にそれぞれ出力する。

なお、上記目標充電量算出部７１は、この検出した高圧バッテリ３０の現在の充電量及び下式（２）に基づいて、上記ＥＶモード航続可能距離を算出する。
ＥＶモード航続可能距離＝（高圧バッテリ３０の現在の充電量−下限充電量）×充電量１％当たりのＥＶモードでの走行距離・・・（２）
充電制御部７３は、ハイブリッド車両のＥＶモードでの走行開始前に、高圧バッテリ３０の現在の充電量が上記制御目標値となるように充電制御を行う。具体的には、充電制御部７３は、プラグインコネクタ５０が外部電源（図示略）に接続されていると判断するとき、充電ライン切替装置４０を通じてプラグインコネクタ５０に充電ラインを切り換えるとともに、高圧バッテリ３０に外部電源から電力の供給を開始する。そして、充電制御部７３は、上記充電量検出部７２を通じて高圧バッテリ３０の充電量を監視しつつ、高圧バッテリ３０の現在の充電量が上記制御目標値に一致するとき、外部電源からの電力供給による充電を停止する。

一方、充電制御部７３は、プラグインコネクタ５０が外部電源に接続されていないと判断するとき、充電ライン切替装置４０を通じて回転電機２０に充電ラインを切り換えるとともに、走行制御部７４を通じてハイブリッド車両をＨＶモードにて走行させる。そして、高圧バッテリ３０の現在の充電量が上記制御目標値に一致するまで高圧バッテリ３０を充電する。その際、走行制御部７４は、上記充電制御部７３から出力される切替指令に基づいて、ＥＶモード及びＨＶモードの間で走行モードを切り替えて当該ハイブリッド車両を走行させる。

走行制御部７４は、上記充電制御部７３の切替指令に基づき、ＥＶモード及びＨＶモードの間で走行モードを切り換える。ただし、走行制御部７４は、ハイブリッド車両をＥＶモードにて走行させている間、高圧バッテリ３０の現在の充電量が下限充電量を下回ると判断するとき、ＥＶモード準備開始スイッチ６３及びＥＶモード走行開始スイッチ６４を双方ともオフ状態に戻すとともに、ＨＶモードに切り換える。

以上のように構成された充電量制御装置７０の動作について、図２〜図４を参照しつつ説明する。ここで、図２は、主に目標充電量算出部７１によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図３は、主に走行制御部７４によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。さらに、図４は、主に充電制御部７３によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。

なお、充電量制御装置７０は、当該ハイブリッド車両のイグニッションスイッチがオンとされると、あるいは、プラグインコネクタ５０が外部電源に接続されると、図２〜図４に示す各処理を一定時間毎に実行する。

図２に示されるように、目標充電量算出処理が開始されると、充電量制御装置７０は、まず、ステップＳ２１の判断処理として、ＥＶモード準備開始スイッチ６３がオンとされているか否かを判断する。ここで、充電量制御装置７０は、ＥＶモード準備開始スイッチ６３がオフとされている旨の判断をするとき（ステップＳ２１の判断処理において「Ｎｏ」）、ハイブリッド車両の使用者はＥＶモードでの走行を要求していない。そのため、充電量制御装置７０は、続くステップＳ２２の処理として、高圧バッテリ３０の現在の充電量の制御目標値として基準充電量（デフォルト値）を設定する。一方、先のステップＳ２１の判断処理において、ＥＶモード準備開始スイッチ６３がオンとされている旨の判断をするとき（ステップＳ２１の判断処理において「Ｙｅｓ」）、ハイブリッド車両の使用者はＥＶモードでの走行を要求している。そのため、充電量制御装置７０は、続くステップＳ２３の判断処理に移行し、ＥＶモード航続要求距離が入力されているか否かを判断する。

ここで、ＥＶモード航続要求距離が入力されていない旨が判断されるとき（ステップＳ２３の判断処理において「Ｎｏ」）、高圧バッテリ３０の現在の充電量として必要とされる充電量は不明である。そのため、充電量制御装置７０は、先のステップＳ２２の処理に移行し、高圧バッテリ３０の現在の充電量の制御目標値として基準充電量を設定する。一方、ＥＶモード航続要求距離が入力されている旨が判断されるとき（ステップＳ２２の判断処理において「Ｙｅｓ」）、高圧バッテリ３０の現在の充電量として必要とされる充電量を算出することが可能である。そのため、充電量制御装置７０（詳しくは目標充電量算出部７１）は、続くステップＳ２４の処理に移行し、上式（１）に基づいて目標充電量を算出する。

そして、充電量制御装置７０は、続くステップＳ２５の判断処理として、目標充電量及び基準充電量を比較する。目標充電量が基準充電量よりも小さい旨が判断されるとき（ステップＳ２５の判断処理において「Ｎｏ」）、高圧バッテリ３０の現在の充電量を基準充電量に維持すれば、ＥＶモード航続要求距離を走行するに足りる。そのため、充電量制御装置７０は、先のステップＳ２２の処理に移行し、高圧バッテリ３０の現在の充電量の制御目標値として基準充電量を設定する。一方、目標充電量が基準充電量以上である旨が判断されるとき（ステップＳ２５の判断処理において「Ｙｅｓ」）、高圧バッテリ３０の現在の充電量を基準充電量に維持しているだけでは、ＥＶモード航続要求距離を走行するに足りない。そのため、充電量制御装置７０は、続くステップＳ２６の処理として、高圧バッテリ３０の現在の充電量の制御目標値として目標充電量を設定する。なお、高圧バッテリ３０の充電量に対しては、当該高圧バッテリ３０が過充電となる充電量よりも低い上限充電量が設定されている。充電量制御装置７０は、この上限充電量を上回ったとしても、算出した目標充電量を制御目標値として設定する。

こうしてステップＳ２２の処理あるいはステップＳ２６の処理を終えると、充電量制御装置７０は、当該目標充電量算出処理（図２）を一定時間経過毎に繰り返し実行する。

また、図３に示されるように、走行モード切替処理が開始されると、充電量制御装置７０は、まず、ステップＳ３１の判断処理として、ＥＶモード走行開始スイッチ６４がオンとされているか否かを判断する。ここで、充電量制御装置７０は、ＥＶモード走行開始スイッチ６４がオフとされている旨の判断をするとき（ステップＳ３１の判断処理において「Ｎｏ」）、ハイブリッド車両の使用者はＥＶモードでの走行開始を要求していない。そのため、充電量制御装置７０（詳しくは走行制御部７４）は、続くステップＳ３２の処理として、ＨＶモードにて走行する。

一方、先のステップＳ３１の判断処理において、ＥＶモード走行開始スイッチ６４がオンとされている旨の判断をするとき（ステップＳ３１の判断処理において「Ｙｅｓ」）、ハイブリッド車両の使用者はＥＶモードでの走行開始を要求している。そのため、走行制御部７４は、続くステップＳ３３の判断処理に移行し、高圧バッテリ３０の現在の充電量が下限充電量以上であるか否かを判断する。

ここで、高圧バッテリ３０の現在の充電量が下限充電量に満たない旨が判断されるとき（ステップＳ３３の判断処理において「Ｎｏ」）、そもそも、高圧バッテリ３０の現在の充電量は、ハイブリッド車両をＥＶモードにて走行することができるだけの充電量に満たない。高圧バッテリ３０の現在の充電量を増大させる必要がある。そのため、走行制御部７４は、ステップＳ３４の処理として、ＥＶモード準備開始スイッチ６３をオフとするとともに、ステップＳ３５の処理として、ＥＶモード走行開始スイッチ６４をオフとする。さらに、走行制御部７４は、先のステップＳ３２の処理として、ハイブリッド車両をＨＶモードにて走行させることで、高圧バッテリ３０の充電量増大を図る。

一方、高圧バッテリ３０の現在の充電量が下限充電量以上である旨が判断されるとき（ステップＳ３３の判断処理において「Ｙｅｓ」）、高圧バッテリ３０の現在の充電量は、ハイブリッド車両をＥＶモードにて走行することができるだけの充電量である。そのため、走行制御部７４は、続くステップＳ３６の処理に移行し、ハイブリッド車両をＥＶモードにて走行させる。

こうしてステップＳ３２の処理あるいはステップＳ３６の処理を終えると、充電量制御装置７０は、当該走行モード切替処理（図３）を一定時間経過毎に繰り返し実行する。

また、図４に示されるように、充電制御処理が開始されると、充電量制御装置７０（正確には充電制御部７３）は、まず、ステップＳ４１の判断処理として、プラグインコネクタ５０が外部電源と接続されているか否かを判断する。

ここで、充電制御部７３は、プラグインコネクタ５０が外部電源と接続されていない旨の判断をするとき（ステップＳ４１の判断処理において「Ｎｏ」）、外部電源による電力供給によって高圧バッテリ３０を充電することはできない。そのため、充電制御部７３は、この充電制御処理を一旦終了する。この場合にあっては、ハイブリッド車両はＨＶモードにて走行することになり、高圧バッテリ３０の現在の充電量が制御目標値となるように充電制御される。

一方、先のステップＳ４１の判断処理において、プラグインコネクタ５０が外部電源と接続されている旨の判断をするとき（ステップＳ４１の判断処理において「Ｙｅｓ」）、外部電源による電力供給によって高圧バッテリ３０を充電することが可能である。そのため、充電制御部７３は、続くステップＳ４３の判断処理に移行し、高圧バッテリ３０の現在の充電量が目標充電量を上回るか否かを判断する。ここで、高圧バッテリ３０の現在の充電量が目標充電量を上回る旨が判断されるとき（ステップＳ４３の判断処理において「Ｎｏ」）、高圧バッテリ３０の現在の充電量を増大させる必要はない。そのため、充電制御部７３は、先のステップＳ４２の処理として、高圧バッテリ３０の充電を停止する。

一方、高圧バッテリ３０の現在の充電量が目標充電量以下である旨が判断されるとき（ステップＳ４４の判断処理において「Ｙｅｓ」）、高圧バッテリ３０の現在の充電量は不十分である。そのため、充電制御部７３は、続くステップＳ４４の処理に移行し、外部電源による電力供給によって高圧バッテリ３０の充電を継続する。

こうしてステップＳ４２の処理あるいはステップＳ４４の処理を終えると、充電制御部７３は、当該充電制御処理（図４）を一定時間経過毎に繰り返し実行する。

図５は、本実施の形態の充電量制御装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。図５を参照しつつ、本実施の形態の動作についてさらに説明する。なお、プラグインコネクタ５０は外部電源に接続されておらず、ＥＶモード準備開始スイッチ６３及びＥＶモード走行開始スイッチ６４は双方ともオフとされているものとする。

こうした状態においては、高圧バッテリ３０の充電量の制御目標値は、図５に一点鎖線にて示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、目標充電量算出部７１によって、基準充電量に設定されている（ステップＳ２２の処理）。また、図５に矢指して示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、走行制御部７４によって、ＨＶモードに設定されている（ステップＳ３２の処理）。そのため、高圧バッテリ３０の現在の充電量は、図５に実線にて示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、制御目標値（＝基準充電量）を上限充電量側及び下限充電量側に交互に跨ぎつつ安定して推移する。なお、高圧バッテリ３０の充電量に対し、上限充電量、下限充電量及び基準充電量がそれぞれ定められていることは既述した通りである。

ここで、ハイブリッド車両の使用者によって、ＥＶモードにて走行するためには上限充電量を上回る充電量が必要となる距離が、ＥＶモード航続要求距離として入力部６２に入力され、例えば時刻ｔ１において、ＥＶモード準備開始スイッチがオン操作されたものとする。

すると、目標充電量算出部７１は、上式（１）に基づいて目標充電量を算出する。この算出された目標充電量は基準充電量を上回るため、目標充電量算出部７１は、算出した目標充電量を制御目標値として設定する（ステップＳ２４〜Ｓ２６の処理）。したがって、図５に一点鎖線にて示すように、制御目標値は時刻ｔ１において上限充電量を上回る値に変化する（設定される）。なお、ＥＶモード走行開始スイッチ６４はオン操作されていないため、走行制御部７４によって、ＨＶモードが維持される（ステップＳ３１及びＳ３２の処理）。

このようにして制御目標値として目標充電量が設定されるとともにＨＶモードが維持されるため、図５に実線にて示すように、高圧バッテリ３０の現在の充電量は徐々に増大して制御目標値（＝上限充電量を上回る値）を上回って推移する。

そして、時刻ｔ２において、ハイブリッド車両の使用者によって、ＥＶモード走行開始スイッチ６４がオン操作されたとする。このとき、図５に実線にて示すように、高圧バッテリ３０の現在の充電量は下限充電量を大きく上回るため、走行制御部７４は、ＨＶモードからＥＶモードに切り換える（ステップＳ３６の処理）。

すると、ハイブリッド車両はＥＶモードにて走行することになり、高圧バッテリ３０の充電量は消費される一方である。具体的には、図５に実線にて示すように、高圧バッテリ３０の現在の充電量は、上記時刻ｔ２以降、上限充電量を上回る状態から徐々に減少し、上限充電量及び基準充電量を下回り、さらに、時刻ｔ３においては、下限充電量も下回ることになる。なお、時刻ｔ２から時刻ｔ３においてハイブリッド車両がＥＶモードで走行した距離は、上記ＥＶモード航続要求距離と一致する。このようにして高圧バッテリ３０の現在の充電量が下限充電量を下回るまで走行制御部７４によってＥＶモードが維持される（ステップＳ３１、Ｓ３３、Ｓ３６の処理）。

そして、時刻ｔ３において高圧バッテリ３０の現在の充電量が下限充電量を下回るため、走行制御部７４は、ＥＶモード準備開始スイッチ６３及びＥＶモード走行開始スイッチ６４を双方ともオフとする（ステップＳ３４及びＳ３５の処理）とともに、ＥＶモードからＨＶモードに切り換える（ステップＳ３２の処理）。さらに、目標充電量算出部７１は、図５に一点鎖線として示すように、制御目標値として基準充電量を設定する（ステップＳ２１及びＳ２２の処理）。これにより、図５に実線にて示すように、高圧バッテリ３０の現在の充電量は基準充電量に向けて増大する。

以上説明したように、本実施の形態の充電量制御装置７０では、目標充電量算出部７１によって、ハイブリッド車両のＥＶモードでの走行開始前に、ＥＶモード航続要求距離が取得され、取得された要求走行距離に基づき目標充電量が算出される。そして、充電制御部７３や走行制御部７４によって、ハイブリッド車両のＥＶモードでの走行開始前に、高圧バッテリ３０の充電量が目標充電量となるように、充電制御が行われる。これにより、ＥＶモード航続要求距離が長い場合であっても、その長い要求走行距離を走行することができるだけの必要十分な充電量が事前に高圧バッテリ３０に蓄電されるようになり、ハイブリッド車両は、ＥＶモードにて要求走行距離を走行することができるようになる。すなわち、ＥＶモードでの走行可能距離を必要に応じて長距離化することができるようになる。

本実施の形態の充電量制御装置７０を用いると、次に例示するような具体的な充放電制御が可能となる。すなわち、交通量が多く、エンジン音が問題とならない国道においてハイブリッド車両をＨＶモードにて走行させ、高圧バッテリ３０に十分な充電量を予め確保する。そして、住宅密集地に位置する自宅周辺においてハイブリッド車両をＥＶモードにて走行する。これにより、ハイブリッド車両にて自宅に深夜に帰宅する際、低騒音化を行うことが確実にできるようになる。

また、本実施の形態の充電量制御装置７０では、充電制御部７３は、外部電源からの電力供給時に高圧バッテリ３０の現在の充電量を監視しつつ、この充電量が制御目標値になったことに基づいて、外部電源からの電力供給による充電を停止する（ステップＳ４２の処理、図４参照）。これにより、制御目標値分だけの充電をすることで、余分な充電を最低限に抑え、ハイブリッド車両の使用者の要求をかなえることができるようになる。

なお、本発明に係る充電量制御装置は、上記実施の形態にて例示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々に変形して実施することが可能である。すなわち、上記実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。

上記実施の形態では、入力部６２には、ＥＶモード航続要求距離が具体的な数値によって入力されることとしたが、これに限らない。他に例えば、ＥＶモード航続要求走行距離として各々異なる数値が予め対応付けられ、それらの程度を示す複数の選択肢（「長，中，短」など）が準備され、これら複数の選択肢のうちの１つが選択されることにより、予め対応付けられた数値がＥＶモード航続要求走行距離として上記入力部６２に入力されることとしてもよい。

上記実施の形態では、ＥＶモード航続要求距離入力部６２及びＥＶモード準備開始スイッチ６３を別個に備えることとしたが、これに限らない。他に例えば、ＥＶモード準備開始スイッチ６３を割愛するとともに、ＥＶモード航続要求距離入力部６２にＥＶモード航続要求距離が入力されると即座にＥＶモードの準備が開始されるようにしてもよい。

上記実施の形態では、ＥＶモード航続要求距離が入力されていたが、距離に限らず、ＥＶモード航続要求区間が入力されていてもよい。具体的には、図１に対応する図として図６に示すように、ＥＶモード航続要求区間を入力するためのＥＶモード航続要求区間入力部８２（以下、単に入力部と記載、特許請求の範囲の入力手段に相当）、及び、地図情報を記憶保持する記憶保持部８１（例えばハードディスクドライブ装置等）を有して構成されるナビゲーション装置８０を備えることとしてもよい。こうした構成では、目標充電量算出部７１ａは、入力部８２によって入力されたＥＶモード航続要求区間から地図情報に基づいてＥＶモード航続要求距離を算出し、このＥＶモード航続要求距離に基づいて目標充電量を算出する。これにより、目標充電量算出部７１ａはＥＶモード航続要求距離をより正確に取得することができるようになり、必要十分な充電量をより適切に高圧バッテリ３０に充電することができるようになる。

また、図６に示す実施の形態においては、当該ハイブリッド車両の現在地を検出しつつ目的地への経路案内を行うナビゲーション装置８０を搭載しているため、充電制御部７３ａ及び走行制御部７４ａは、目的地までの経路に応じて、ＥＶモード及びＨＶモードの間で走行モードを切り換えることとしてもよい。このように、ナビゲーション装置８０と協調することで、高圧バッテリ３０を回生エネルギで効率よく充電することができるようになり、ひいては、内燃機関１０による燃料消費量の低減を図ることができるようになる。具体的には、地図情報に基づいて経路上において制動力を発生させる必要がある区間（下り坂など）および必要な制動力を予測し、制動力を可能な限り回生ブレーキによって発生させる制動制御を行う。そして、回生によって得られる電力量を予め算出し、その電力量では不足する電力量を、エンジンを駆動させることによって発電させることで、高圧バッテリ３０の充電量を目標充電量まで上昇させることになる。

また、図６に示す実施の形態においては、走行制御部７４ａは、高圧バッテリ３０の充電量が下限充電量を下回った場合であっても、ＥＶモードで目的地（例えば自宅）に到達可能であると判断したとき、ＥＶモードでの走行を継続することとしてもよい。特に、当該ハイブリッド車両がいわゆるプラグイン車両であるとき、目的地では高圧バッテリ３０を充電可能であることが多いため、有効である。

上記実施の形態（変形例を含む）では、高圧バッテリ３０の充電速度、すなわち、ＥＶモード準備開始から高圧バッテリ３０の充電量が目標充電量に到達するまでの時間を可変としてもよい。具体的には、ＨＶモードにて走行することで高圧バッテリ３０を充電する場合において、内燃機関１０の単位時間当たりの回転数をそれほど大きくすることなくゆっくりと時間をかけて高圧バッテリ３０を充電してもよく、逆に、内燃機関１０の単位時間当たりの回転数を大きくすることで短時間に高圧バッテリ３０を充電してもよい。

本発明に係る充電量制御装置の一実施の形態について、ハイブリッド車両も含め、全体構成を示すブロック図。 上記実施の形態によって実行される目標充電量算出処理について、その処理手順を示すフローチャート。 上記実施の形態によって実行される走行モード切替処理について、その処理手順を示すフローチャート。 上記実施の形態によって実行される充電制御処理について、その処理手順を示すフローチャート。 上記実施の形態の動作の一例を示すタイミングチャート。 上記実施の形態の変形例について、ハイブリッド車両も含め、全体構成を示すブロック図。

符号の説明

１０…内燃機関、２０…回転電機、３０…高圧バッテリ、４０…充電ライン切替装置、５０…プラグインコネクタ、６１…ＥＶモード航続可能距離表示部（表示手段）、６２…ＥＶモード航続要求距離入力部（入力手段）、６３…ＥＶモード準備開始スイッチ、６４…ＥＶモード走行開始スイッチ、７０…充電量制御装置、７１、７１ａ…目標充電量算出部、７２…充電量検出部、７３、７３ａ…充電制御部、７４、７４ａ…走行制御部。

Claims (9)

1. 車両の駆動軸を駆動する動力を発生する動力発生源として内燃機関及び回転電機を備えるとともに、この回転電機との間で電力の授受を行う蓄電装置を備え、前記動力発生源として前記回転電機のみを使用して走行するＥＶモードで走行可能なハイブリッド車両に用いられ、
   前記車両のＥＶモードでの走行前に、ＥＶモードでの要求走行距離を取得し、取得した要求走行距離に基づいて目標蓄電量を算出する目標蓄電量算出部と、
   前記蓄電装置の蓄電量が前記目標蓄電量となるように蓄電制御を行う蓄電制御部とを備えることを特徴とする蓄電量制御装置。
2. 前記ＥＶモードでの要求走行距離を入力する入力手段を備え、
   前記目標蓄電量算出部は、前記入力手段によって入力された要求走行距離に基づいて目標蓄電量を算出することを特徴とする請求項１に記載の蓄電量制御装置。
3. 前記入力手段には、前記要求走行距離が数値によって入力されることを特徴とする請求項２に記載の蓄電量制御装置。
4. 前記入力手段には、互いに異なる要求走行距離の程度を示す複数の選択肢が設けられており、
   前記目標蓄電量算出部は、前記入力手段に設けられている複数の選択肢と要求走行距離との対応関係を記憶しており、この対応関係と入力手段において選択された選択肢とに基づいて要求走行距離を取得することを特徴とする請求項２に記載の蓄電量制御装置。
5. 前記ＥＶモードでの要求走行区間を入力する入力手段、及び、地図情報を記憶保持する記憶保持手段を備え、
   前記目標蓄電量算出部は、前記入力手段によって入力された要求走行区間から前記地図情報に基づいて要求走行距離を算出し、この要求走行距離に基づいて目標蓄電量を算出することを特徴とする請求項１に記載の蓄電量制御装置。
6. 前記ＥＶモードでの走行可能な距離を当該装置の使用者が視認可能に表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電量制御装置。
7. 前記蓄電装置の蓄電量に対して、前記蓄電装置が過蓄電状態となる蓄電量よりも低い上限値が定められており、
   前記蓄電制御部は、前記目標蓄電量が前記上限値を上回っていても、前記蓄電装置の蓄電量が前記目標蓄電量となるように蓄電制御を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の蓄電量制御装置。
8. 前記蓄電装置の蓄電量に対して、前記蓄電装置が過放電状態となる蓄電量よりも高い下限値が定められており、
   前記ＥＶモードでの走行の目的地を取得する目的地取得手段と、
   その目的地までの残りの距離を逐次算出する残距離算出手段とをさらに備え、
   前記蓄電制御部は、前記蓄電装置の蓄電量が前記下限値を下回った場合であっても、前記残距離算出手段が算出した距離と前記蓄電装置の蓄電量から推定できるＥＶモードでの走行可能距離とを比較して、ＥＶモードで前記目的地に到達可能であると判断したことに基づいて、前記回転電機への電力供給を継続させてＥＶモードでの走行を継続させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の蓄電量制御装置。
9. 前記蓄電装置は、前記車両外の外部電源から電力の供給を受けることが可能であり、
   前記蓄電制御部は、前記外部電源からの電力供給時に前記蓄電装置の蓄電量を監視しつつ、この蓄電量が前記目標蓄電量になったことに基づいて、前記外部電源からの電力供給による蓄電を停止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の蓄電量制御装置。

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